CN102605934B - 一种气体传输装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气体传输装置。所述传输装置可以全方位满足防倒进风性能，且能够利用风能产生气体抽力，增强对排出气体的吸拔力，更有利于气体的顺畅排出，本发明的安装方法在保证气体传输装置的牢固安装的同时，能够使得传输装置最大的发挥自身特性，保证气体在各种外界大气压力下能够顺利排出。装置包括输入系统、传输系统和输出系统，输入系统、传输系统和输出系统构成连通的非密闭空间，传输系统与输入系统构成树状结构。本发明装置为各种常规构件，耐蚀性能强，制造成本低，使用寿命长；安装方法简单易行，且安装过程中考虑了多方面的影响因素，为装置的安全可靠应用打下基础。

Description

一种气体传输装置及其安装方法

技术领域

本发明属于传输装置领域，具体涉及一种气体传输装置及其安装方法。

背景技术

气体传输装置广泛应用于各个领域，如化学实验过程和建筑工程中。化学实验过程由于挥发性化学试剂对人体会产生不同程度的副作用，需要将实验操作空间的气体迅速通过排气系统排出。气体排放过程中需避免气道内气体由于对流现象返回到气体入口。

现有的气体传输装置由于没有处理好排风口的设计，会使得外界气压队排风口内排出的气体产生较大影响。有的装置在排风口设置防尘防水板，但排出气体遇到障碍物会排出受阻，对下层气体的排出产生较大影响，如果排风口不做任何处理，则当外界风压较大时，会对排气口内的气体产生较大的不利影响，使得气体排出困难。

由此，合理设计排风口处的结构，使得排风系统具有全方位的防倒进风性能，且能利用风能量产生抽力，使得排气口产生吸拔力，更有利气体排出具有较大的实用价值。

发明内容

本发明目的在于提供一种气体传输装置及其安装方法，可以全方位满足防倒进风性能，且装置能够利用风能产生气体抽力，增强对排出气体的吸拔力，更有利于气体的顺畅排出，本发明的安装方法在保证气体传输装置的牢固安装的同时，能够使得传输装置最大的发挥自身特性，保证气体在各种外界大气压力下能够顺利排出。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：

一种气体传输装置，所述装置包括输入系统、传输系统和输出系统，所述输入系统、传输系统和输出系统均包括气体入口和气体出口；其改进之处在于所述输入系统、传输系统和输出系统构成连通的非密闭空间，输入系统一端的气体可通过输入系统流经传输系统，由输出系统排出；所述输入系统包括内表面为圆形外表面为方形的管道，所述传输系统与输入系统构成树状结构。

其中：所述输入系统和传输系统的横截面形状为：内部为半径为R的圆形，外部位边长为a的正方形，所述半径R和边长a关系为：0＜2R＜a。

其中：所述输入系统至少由一根管道构成；所述传输系统至少有一根管道构成。

其中：所述输出系统包括底板、外框、焊接于所述外框内部的加强筋，通过所述加强筋与外框连接的内框，和与所述加强筋的一端连接的锥形帽。

其中：所述外框和内框的横截面为同圆心的圆形，内框沿轴向一部分位于外框内部，一部分位于外框外部；所述锥形帽的外径大于所述内框的外径，且锥形帽与内框的间距为内框高度的所述锥形帽上表面低于外框的上表面。

其中：所述加强筋为圆弧形，加强筋等间距设置于所述外框的内表面。

其中：所述输入系统的气体出口端设有连接件；所述传输系统的气体入口端设有与所述连接件配合安装的连接孔，传输系统的气体出口端尺寸与所述底板的尺寸相配合。

其中：所述传输系统设有多个连接孔，所述传输系统可与多个输入系统连接，传输系统在与输入系统的连接处设有引流板，引流板的作用是避免个输入系统之间的气流相互影响，将气流向斜上方引导，便于气体的快速流出。

一种如权利要求1所述的传输装置的安装方法，其改进之处在于所述方法包括如下步骤：

1)选择尺寸与内框相配合的传输系统，输出系统的安装高度需高于周围建筑物0.4m；

2)在传输系统的气体出口一端用M10-15沙浆座浆，座浆厚度为5-10mm；

3)将输出系统的底板对称的安装于已座浆的传输系统气体出口端，并用膨胀螺钉将底板进行紧固；底板与水平面的倾角小于0.4°；

4)在膨胀螺钉与底板的接触处用砂浆填平；

5)输出系统连接避雷设施。

其中：所述内框(4)和底板(10)的界面处用防水膏作防水处理，然后在防水处理层上部作砂浆保护层。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1)全方位防倒进风性能

巧妙地在结构上采用了流体力学中的“伯努利”原理，有效避免了不同风向的风倒灌回烟筒内。

2)利用风能产生抽力，增其对气体的吸拔力

外表层是圆筒型的外框，中间是内框，传输装置的气体出口和内框对接，内框上方设有一个锥形帽；本发明的外框可以解决水平方向的气流对气体传输装置的影响，锥形帽可解决水平方向的气流对气体传输装置的影响，更巧妙的是内框的两头由于气体的流动，在内框的内外出现了压力差，使得传输装置的内部产生了负压、形成空吸作用，更有利于气体传输装置内部气体的排出；即便是遇到与锥形帽相平行方向的气流，在通过外框内部由内框和锥形帽所组成的间隙时，同样产生上述的负压、空吸效果；

3)装置为各种常规构件，制造成本低

本发明装置为各种通用的构件，使用与维修方便，输出系统的更部件之间采用满焊的连接方式，焊接处强度和表面质量均能达到标准，在满足可靠使用的前提下，降低了装置的制造成本，

4)耐蚀性能强，使用寿命长

本发明的输出系统材质为不锈钢或钢板喷涂两种，在与大气和排出气体长期接触的情况下，具有较强的耐腐蚀性能，延长了传输装置的使用寿命。

5)安装方法简单

装置的安装方法简单易行，且安装过程中考虑了多方面的影响因素，如输出系统的牢固固定和垂直度对装置使用性能的影响等，对装有膨胀螺丝的底板下凹处进行砂浆填平处理，为装置的安全可靠应用打下基础。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是输出系统结构俯视图；

图2是输出系统结构仰视图；

图3是输出系统A-A截面图；

图4是输出系统与传输系统连接后结构示意图；

图5是输入系统与输出系统连接结构示意图；

图6是输入系统和传输系统横截面示意图；

图7是管道结构示意图；

附图标记：

1-输入系统，2-传输系统，3-输出系统，4-外框，5-内框，6-加强筋，7-锥形帽，8-连接件，9-连接孔，10-底板。

具体实施方式

下面结合实例对本发明进行详细的说明。

本发明的一种气体传输装置，主要有三个主要部分组成，输入系统1、传输系统2和输出系统3，输入系统1、传输系统2和输出系统3均包括气体入口和气体出口，三部分组成非密闭的连通空间，能够使得气体能够通过输入系统1汇集，经过传输系统2的运输，最后通过输出系统3顺利排出，本气体传输装置，能够使得气体在传输过程中，其周围环境不受到气流的影响。

输入系统1的作用为将气体进行收集，使气体以一定的流向通过输入系统1进入传输系统2；传输系统2的作用是能够保证气流的顺利流通，并具有足够大的气体流通量，传输系统2通过合理的结构设计，可以保证在气流方向改变时，其通流能力不受气流方向改变的影响；输出系统3的作用是于传输系统2之间形成良好的衔接，是气体通过输出系统3排出到外界空间，输出系统3的作用主要是防止外界空间的气压对传输装置内的气流产生影响，并且输出系统3利用结构设计，使得传输装置内的气流更容易排出。

本发明的输入系统1至少包括一根管道，所述管道的横截面，外表面为边长为a的正方形，内部面为半径为R的圆形，其中根据实际应用情况(包括应用的地区、应用地区的大气湿度等)，边长a和半径R值有所不同，为保证输入系统1具有良好的通流能力和输入系统1本身具有一定的强度和承载力，边长a值大于两倍半径R值，其中R/a的极限值为1/2，但是实际应用中需要保证圆形直径即2R小于边长a值；为了输入系统1在保证通流能力的前提下能进一步控制重量，需控制管道的外壁过厚，这样是为了避免在通流能力一定的情况下，由于管道外壁厚度的增加而使输入系统1的重量增加。

本发明的传输系统2至少由一根管道组成，其管道的具体情况与组成输入系统1的管道的具体情况相同。传输系统2的首要作用是具有良好的通流能力，对装置内的气流起到传输的作用。由于传输系统2的设置，气流能在一定的空间内定向流动，使传输系统2外部的空间不受气流的影响。

输出系统1和传输系统2组成树状结构，传输系统2为树干，输入系统1为树枝，输入系统1的气体出口端设有连接件8，传输系统2设有与连接件8配合使用的连接孔9，输入系统1和传输系统2通过连接件8和连接孔9连接。输出系统1和传输系统2的树状结构，可以充分利用传输系统2，使得传输系统2成为多个输入系统1的公共部分，提高了空间利用率。传输系统2在连接孔9的位置处，设有向斜上引流的引流板，引流板的设置可以避免各输入系统之间的气流相互影响，同时由于引流板的设置，使得各气流有斜向上的流动趋势，便于气流的流动。

输出系统3包括底板10、外框4、焊接于外框4内部的加强筋6，通过加强筋6与外框4连接的内框5，和与加强筋6的一端连接的锥形帽7。输出系统3的外表层是圆筒型的外框4，中间是内框5，传输系统2的气体出口端和内框5对接，内框5上方设有一个锥形帽7；本发明的外框4可以解决水平方向的气流对气体传输装置的影响，锥形帽7可解决水平方向的气流对气体传输装置的影响，更巧妙的是内框5的两头由于气体的流动，在内框5的内外出现了压力差，使得传输装置的内部产生了负压、形成空吸作用，更有利于气体传输装置内部气体的排出；即便是遇到与锥形帽7相平行方向的气流，在通过外框4内部由内框5和锥形帽7所组成的间隙时，同样产生上述的负压、空吸效果；

如图1和图2所述，输出装置3的外框4和内框5为同心圆柱，两同心圆柱的半径分别为R_外框和R_内框，其中R_内框与组成传输系统的管道内表面半径R相配合，R_外框为1.5-3倍的R_内框，外框4和内框5的比例关系是为了保障，气体流通过程中，在外框4和内框5之间的空隙出现压力差。外框4和内框5通过加强筋6连接，加强筋6均匀的焊接在外框4的内表面，内框5与加强筋6之间为焊接。内框5的上方一定高度处设置锥形帽7，锥形帽7通过加强筋6进行固定，锥形帽7的目的是对内框起到防护作用。锥形帽7与内框5之间的距离影响气流的排出，经过流体力学建模模拟，确定锥形帽7与内框5之间的距离为内框5高度的锥形帽7的最大直径大于内框5的直径，且锥形帽7的上表面低于外框4的上表面。

加强筋6为圆弧形结构，加强筋6的数量可以是具体情况而定，加强筋6的作用主要是对内框5和锥形帽7起到连接固定的作用，是内框5和锥形帽7与外框4保持一定的位置关系，是气流能顺利通过输出系统3排出。

输出系统3的底板10的作用是为了使输出系统3与传输系统2的紧固连接。

输出系统能够防止倒进风的情况。本发明的输出系统3的材质为不锈钢或钢板喷涂两种，在与大气和排出气体长期接触的情况下，具有较强的耐腐蚀性能。

实施例1：

本发明气体传输装置的安装使用方法如下：

1)选择尺寸与输出系统3的内框5尺寸相配合的传输系统，输出系统3的安装高度需高于周围建筑物0.4m；

2)在传输系统2的气体出口一端用M10-15沙浆座浆，座浆厚度为8mm；

3)将输出系统的底板对称的安装于已座浆的传输系统气体出口端，并用膨胀螺钉将底板进行紧固；安装固定后，实测底板与水平面的倾角为0.3°；

4)在膨胀螺钉与底板的接触处用砂浆填平；

5)输出系统连接避雷设施。

此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。

Claims (9)

1.一种气体传输装置，所述装置包括输入系统(1)、传输系统(2)和输出系统(3)，所述输入系统(1)、传输系统(2)和输出系统(3)均包括气体入口和气体出口；其特征在于所述输入系统(1)、传输系统(2)和输出系统(3)构成连通的非密闭空间，输入系统(1)一端的气体可通过输入系统(1)流经传输系统(2)，由输出系统(3)排出；所述输入系统(1)包括内表面为圆形外表面为方形的管道，所述传输系统(2)与输入系统(1)构成树状结构；

所述输出系统(3)包括底板(10)、外框(4)、焊接于所述外框(4)内部的加强筋(6)，通过所述加强筋(6)与外框(4)连接的内框(5)，和与所述加强筋(6)的一端连接的锥形帽(7)。

2.如权利要求1所述的一种气体传输装置，其特征在于所述输入系统(1)和传输系统(2)的横截面内部为半径为R的圆形，外部为边长为a的正方形，所述半径R和边长a关系为：0<2R<a。

3.如权利要求1所述的一种气体传输装置，其特征在于所述输入系统(1)至少由一根管道构成；所述传输系统(2)至少有一根管道构成。

4.如权利要求1所述的一种气体传输装置，其特征在于所述外框(4)和内框(5)的横截面为同圆心的圆形，内框(5)沿轴向一部分位于外框(4)内部，一部分位于外框(4)外部；所述锥形帽(7)的外径大于所述内框(5)的外径，所述锥形帽(7)与内框(5)的间距为内框(5)高度的所述锥形帽(7)上表面低于外框(4)的上表面。

5.如权利要求1所述的一种气体传输装置，其特征在于所述加强筋(6)为圆弧形，加强筋(6)等间距设置于所述外框(4)的内表面。

6.如权利要求1所述的一种气体传输装置，其特征在于所述输入系统(1)的气体出口端设有连接件(8)；所述传输系统(2)的气体入口端设有与所述连接件(8)配合安装的连接孔(9)，传输系统(2)的气体出口端尺寸与所述底板(10)的尺寸相配合。

7.如权利要求1或6所述的一种气体传输装置，其特征在于所述传输系统(2)设有多个连接孔(9)，所述传输系统(2)可与多个输入系统(1)连接，传输系统(2)在与输入系统(1)的连接处设有引流板。

8.一种如权利要求1所述的传输装置的安装方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

1)选择尺寸与内框相配合的传输系统，输出系统的安装高度需高于周围建筑物0.4m；

2)在传输系统的气体出口一端用M10-15沙浆座浆，座浆厚度为5-10mm；

3)将输出系统的底板对称的安装于已座浆的传输系统气体出口端，并用膨胀螺钉将底板进行紧固；底板与水平面的倾角小于0.4°；

4)在膨胀螺钉与底板的接触处用砂浆填平；

5)输出系统连接避雷设施。

9.如权利要求8所述的一种传输装置的安装方法，其特征在于 所述内框(45)和底板(10)的界面处用防水膏作防水处理，然后在防水处理层上部作砂浆保护层。